一种精准定位可重复利用免清理的格构柱施工结构及其施工方法与流程

本发明涉及基坑支护，特别是指一种精准定位可重复利用免清理的格构柱施工结构及其施工方法。

背景技术：

1、格构柱近年来已经作为深基坑支撑体系的重要的一部分，越来越多的出现在隧道、地铁、车站的建设中，格构柱的主要作用是支撑、固定、稳定。深基坑施工中格构柱主要位于隧道基坑中心部位，多数格构柱下部连接立柱桩，格构柱与钢筋笼进行焊接牢固，立柱桩在基坑底面以下，基坑底面以上为格构柱，施工完成后即可截断。格构柱作为隧道支撑结构的主要竖向受力结构，主要是能保证相同轴向抗力条件下增强构件抗弯性能，并且节省材料。格构柱截面一般为型钢或钢板设计成双轴对称或单轴对称的截面。

2、立柱桩施工前需人工采用全站仪精准定位中心点位置，设置相互垂直的十字线，十字线的交点即为立柱桩格构柱的中线点位，采用拉十字线钉放4个控制桩形式埋设护筒进行定位，后进行钻孔施工，最后通过人工移动吊车位置，调整钢筋笼格构柱的吊装位置缓慢下放。但在定位过程中可能存在一定的误差，从而造成支护结构的施工隐患。

3、立柱桩桩身及格构柱需浇筑混凝土填充，这种格构柱主体的空腔内设有混凝土层，虽能一定程度增强格构柱整体强度和刚度，但在浇筑混凝土时不可避免得会超灌，不仅影响美观程度，且后续需要投入人力器械将贯穿底板位置混凝土进行剔凿，避免影响底板钢筋绑扎。格构柱施工完成后，底板上部格构柱孔洞内会被大量土体填充密实，格构柱内的土方清理一般是采用人工底部掏土方式清理格构内渣土，需大量人工清理效率低，成本不可控，且格构柱也会被土体锈蚀，影响二次利用。

4、现有公告号为cn219430782u的中国专利文件公开了免清理基坑格构柱结构，涉及格构柱免清理技术领域，包括放置台和四个伸缩结构，所述放置台的下方设置有支撑结构，所述构包括钢格构骨架和包裹在钢格构骨架外部的透水土工布或钢筋网片，所述透水土工布或钢筋网片通过多个捆扎带固定在钢格构骨架的外表面，在钢格构骨架顶部端口设有封口盖板。该实用新型避免了在回填过程中回填土进入格构柱内，有效降低了后续开挖过程中人工清理格构柱内渣土的难度及作业强度，大大降低了人工清土期间的安全风险，经济环保，提高了施工效率；而且，包裹的土工布或钢丝网在后期开挖过程中，也比较容易拆除。

5、上述方案中虽然避免了在回填过程中回填土进入格构柱内，但无法实现格构柱下放过程中的精准快速定位，且其仍然存在无法解决避免混凝土超灌问题，以及在底板位置需要对格构柱内的混凝土剔凿问题。为此，本发明专利提出一种精准定位可重复利用免清理的格构柱施工结构及其施工方法用于解决上述问题。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种精准定位可重复利用免清理的格构柱施工结构及其施工方法，解决了现有格构柱施工过程中定位存在偏差、混凝土超灌人工难剔凿的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种精准定位可重复利用免清理的格构柱施工结构，包括格构柱，格构柱下端与钢筋笼相连接，格构柱外套设有护筒，格构柱上设有隔离结构，所述隔离结构包括分别对应设在格构柱内外两侧的内部隔离结构和外部隔离结构，外部隔离结构位于格构柱和钢筋笼的连接部位上方，内部隔离结构底部设有底部密封板，外部隔离结构上方的格构柱外侧套设有侧封结构，所述格构柱顶部设有封口盖板；所述护筒与所述格构柱之间配合设有定位装置。

3、优选的，所述内部隔离结构包括固定铺设在格构柱内侧壁上的泡沫塑料板；所述封口盖板为盖合在格构柱顶部的钢筋板片。

4、优选的，所述底部密封板上设有浇筑口，底部密封板上设有混凝土报警装置；所述底部密封板包括通过结构胶粘贴固定在内部隔离结构底部的泡沫塑料板。

5、优选的，所述外部隔离结构包括固定设在格构柱外侧壁的木模板；所述侧封结构包括包覆在格构柱侧壁的不透水土工布，不透水土工布通过捆扎带捆扎固定在格构柱外侧。

6、优选的，所述护筒周向等间距设有若干钢套管，所述定位装置包括结构板和连接件，若干结构板依次首尾连接形成的矩形框架，相邻结构板之间通过连接件一端铰接，连接件另一端与钢套管插接配合形成对矩形框架的定位和固定。

7、优选的，所述连接件为u型件或n型件；所述护筒上部侧壁开设有溢浆口。

8、一种如上所述的精准定位可重复利用免清理的格构柱施工结构的施工方法，包括以下步骤：

9、s1：在格构柱上安装内部隔离结构、外部隔离结构、底部密封板、侧封结构，并将格构柱底部与钢筋笼焊接。

10、s2：定位桩孔的中心点位置，埋设护筒，钻孔开挖，在格构柱顶部焊接吊筋，采用汽车吊进行吊装。

11、s3：钢筋笼与格构柱的连接部分上端下放至孔口设计标高后，在护筒与格构柱之间安装对格构柱进行定位的定位装置。

12、s4：利用定位装置继续辅助格构柱和钢筋笼下放到底，最后进行混凝土浇筑，浇筑完成后在格构柱顶部安装封口盖板。

13、s5：凝固完成后，进行格构柱周围土体开挖，并对超灌部分进行剔除。

14、s6：拆除格构柱，并拆卸格构柱上的内部隔离结构、外部隔离结构、底部密封板、侧封结构、封口盖板，以备转场使用。

15、优选的，所述步骤s1具体过程为：

16、s1.1：首先在格构柱内安装内部隔离结构，使用结构胶将底部密封板粘贴在格构柱的混凝土内部隔离结构下端。

17、s1.2：将不透水土工布沿格构柱骨架四周缠绕，不透水土工布通过多个捆扎带固定在格构柱骨架的外表面，若干捆扎带等距套装在格构柱外的不透水土工布上；随后在在底部密封板下部安装混凝土报警装置。

18、s1.3：格构柱骨架下部插入至钢筋笼内，格构柱骨架下部插入部位与钢筋笼搭接部位进行焊接搭接。

19、优选的，所述步骤s2的具体过程包括：

20、s2.1：采用全站仪精确定位桩孔的中心点位置，设置相互垂直的十字线，十字线的交点即为桩孔的中线点位，根据桩定位点拉十字线钉放4个控制桩，以4个控制桩为基准控制护筒的埋设位置，防止施工过程中被扰动。

21、s2.2：埋设护筒，护筒内中心线与桩位中心点重合，护筒周边填埋粘土并夯实，防止漏水，护筒安装时，采用挖机开挖人工配合埋设。

22、优选的，所述步骤s3中安装定位装置的过程包括：将结构板设在格构柱外侧，利用连接件的一端部将相邻结构板之间铰接相连形成矩形框架实现对格构柱的围护，随后将连接件另一端部与对应的钢套管插接实现格构柱进行定位和对中。

23、本发明的有益效果：通过在格构柱上设置隔离结构，能够从对格构柱周向侧壁和顶底部均进行封堵，使格构柱具备阻隔能力，从而在出现混凝土超灌时，利用外部隔离结构可阻挡混凝土流入格构柱空腔内，内封隔离结构可改变混凝土受力状态，减轻人工剔凿步骤的难度。在格构柱四周提前设置侧封结构和封口盖板，可有效防止渣土进入格构柱内，避免后期需要人工进行清理。通过设置定位装置能够快速与护筒配合实现格构柱的精准定位，且拆装方便快捷。解决了现有格构柱施工过程中定位存在偏差、混凝土超灌人工难剔凿、格构柱孔洞内填充土体难清理易锈蚀的问题。另外，本方法工艺步骤简单，有效降低了后续开挖过程中人工清理格构柱内渣土的难度及作业强度，提高效率，经济环保。